地質(zhì)學(xué)冰川的地質(zhì)作用課件

1、第八章 冰川的地質(zhì)作用第一節(jié) 概述第二節(jié) 冰川的刨蝕作用第三節(jié) 冰川的搬運(yùn)作用第四節(jié) 冰川的沉積作用第五節(jié) 古代冰川活動冰川曰：我可是大河的源頭吆，沒有我，就沒有大河，沒有大河，就沒有人類的文明吆。第1頁，共68頁。第一節(jié) 概述冰川冰（glacier Ice）是大陸上常年積雪的地區(qū)，積雪層在較長時(shí)間的壓力等因素的作用下，經(jīng)過一系列的物理變化，可形成具可塑性的冰川冰。冰川冰川冰在其自身的壓力和重力作用下，沿斜坡或一定的谷道緩慢地流動，就形成了冰川。冰川分布于極地附近或中、低緯度的高山區(qū)。第2頁，共68頁。四川貢嘎山海螺溝冰川第3頁，共68頁。珠峰冰川第4頁，共68頁。珠峰絨布冰川融化殘余冰峰第5

2、頁，共68頁。北極冰川第6頁，共68頁。斯堪的納維亞北極圈內(nèi)的冰川第7頁，共68頁。/ylwhvod武漢緣來文化傳播公司第8頁，共68頁。一、冰川的形成1、冰川形成的基本條件：（1）氣溫年平均氣溫在0以下。（2）降雪量大氣降水（以雪為主）比較豐 富，雪的積累量大于其消融量；（3）地形要有適合冰雪大量堆積的場所 （積雪盆地等），并具備一定的坡 度，以利于冰川的流動。（4）成冰作用在雪線以上的常年積累區(qū)， 積雪不斷轉(zhuǎn)化成冰的過程。 雪花粒雪粒狀冰冰川冰第9頁，共68頁。冰川的空間分區(qū)以雪線為界。雪線終年積雪區(qū)的下限。積累區(qū)冰川在雪線以上的部分稱為冰川的積累區(qū)。 消融區(qū)在雪線以下的部分稱為冰川的消融

3、區(qū)。粒雪盆地溫帶高山地區(qū)的冰川積累區(qū)稱為粒雪盆地。 冰舌溫帶高山地區(qū)冰川消融區(qū)稱為冰舌。第10頁，共68頁。二、冰川的運(yùn)動固體流冰川是一種固體流，冰川冰呈塊狀運(yùn)動。 冰川冰上部冰層具脆性，稱為冰川冰的脆性帶； 下部冰層則具可塑性，可產(chǎn)生塑性變形和塑性流動，并承托脆性帶的冰層運(yùn)動。塑性流動冰川冰的可塑程度與冰層厚度有關(guān)，冰層愈厚可塑程度也愈大，容易產(chǎn)生塑性流動。冰川移動時(shí)底層冰因磨擦生熱而產(chǎn)生冰融水，也是促使底部冰層滑動的重要因素。第11頁，共68頁。重力流如果冰川的冰床具一定坡度，底層冰不僅受上層冰的壓力，同時(shí)還受重力影響而流動，形成重力流；擠壓流在地形較緩，但冰層有足夠厚度時(shí)，底層冰主要是受

4、上層冰的壓力，使冰體由厚處向薄處流動（或由冰面高處向低處流動）稱擠壓流。第12頁，共68頁。冰川冰的流動速度是緩慢的。冰川流速的影響因素：（1）冰層厚度。（2）地形坡度及底部的冰融水水量。（3）季節(jié)變化，一般夏季因冰融水量多，冰層底部潤滑，流速會加快。（4）氣候等因素的突變，使冰川上游冰積量增大，其推擠力超過冰的強(qiáng)度極限時(shí)，冰川運(yùn)動的形式便由塑性流動改變?yōu)榭焖俚貕K狀運(yùn)動，這時(shí)冰川可以爆發(fā)性地推進(jìn)。（雪崩）（5）冰川中的部位 整條冰川以中游流速最快。（與河流類似）第13頁，共68頁。 冰舌（ice tongue）冰川移動的速度雖慢，但常處于向前移動的狀態(tài)。冰川的最前端（或稱末端），常因中間部分流

5、速較快而形成突出的舌狀，稱冰舌。冰退（glacier regression)供冰量少于消融量，冰川前端所發(fā)生的向后萎縮現(xiàn)象。冰進(jìn)(glacier advance)供冰量大大超過其消融量，冰川前端向前推進(jìn)。 第14頁，共68頁。三、冰川的類型大陸冰川 山岳冰川1大陸冰川（continental glacier）指分布在高緯度和極地地區(qū)的冰川。因年平均溫度低于0，雪線位置很低，積雪面積很廣，冰層常厚達(dá)千米以上，形成中間厚邊緣薄，由中心向四周流動的冰流，稱為冰盾或冰蓋（ice sheet）。第15頁，共68頁。大陸冰川的流動特點(diǎn)大陸冰川的冰層厚，覆蓋區(qū)地形相對較平緩，冰川運(yùn)動主要靠冰層自身壓力，以擠

6、壓流的方式，由冰層較厚處向四周呈舌狀流動，因而不受地形限制，可以逆坡而上，覆蓋在起伏不平的地面上。若冰舌推進(jìn)至大陸邊緣時(shí)，連同它所挾帶的巖石碎屑塌落海中便形成冰山（iceberg），冰山可隨海流漂移至遠(yuǎn)處。泰坦尼克的海難即是輪船與冰山碰撞的結(jié)果。第16頁，共68頁。南極冰山海面上所出露的僅是冰山的一角第17頁，共68頁。南極冰帽與浮冰第18頁，共68頁。南極冰的四種顏色：粉色（含花粉）灰色（含火山灰）藍(lán)色（千年積雪）白色（含鹽分）第19頁，共68頁。2山岳冰川（mountain glacier） 指分布于中低緯度高山地帶的冰川。其特點(diǎn)是雪線位置高，規(guī)模小、冰層薄，受地形控制，常呈線狀分布。按其

7、形態(tài)可分為冰斗冰川、懸冰川、山谷冰川和山麓冰川等幾類。第20頁，共68頁。（1）冰斗冰川（cirque glacier）：指發(fā)育于雪線以上停積在圍椅狀洼地中的冰體，沒有明顯的舌狀形態(tài)。（2）懸冰川（hanging glacier）：指山坡上的積雪，在適宜條件下形成的懸貼于山坡上的冰體。（3）山谷冰川（valley glacier）：指沿山谷流動的冰川，是一種線狀冰流，又稱谷地冰川。（4）山麓冰川（piedmont glacier）：指冰流經(jīng)山谷至山麓后繼續(xù)向外漫流的冰體，也可以是幾條山谷冰川在山麓處匯合后構(gòu)成的寬廣的冰原。第21頁，共68頁。第22頁，共68頁。第23頁，共68頁。第24頁，共

8、68頁。第25頁，共68頁。加拿大西南部落基山國家公園中的冰川第26頁，共68頁。美國-加拿大邊境的沃特頓冰川國際和平公園第27頁，共68頁。積雪消融，溪流淙淙第28頁，共68頁。美國阿拉斯加州冰河灣國家公園第29頁，共68頁。美國懷俄明州的冰川國家公園第30頁，共68頁。阿根廷冰川國家公園第31頁，共68頁。歐洲最大的冰川冰島瓦特納冰川第32頁，共68頁。第33頁，共68頁。第34頁，共68頁。第35頁，共68頁。非洲烏干達(dá)魯文佐里山脈的冰斗冰川第36頁，共68頁。南極大陸冰川第37頁，共68頁?？ㄈ抢☉冶ㄎ鞑氐?8頁，共68頁。托木爾峰地區(qū)的懸冰川 第39頁，共68頁。雅魯藏布江大峽

9、谷戈隆拉山谷冰川 第40頁，共68頁。長江源頭第41頁，共68頁。第42頁，共68頁。第二節(jié) 冰川的刨蝕作用冰川及其挾（xi）帶的巖石碎塊對冰床的破壞作用稱刨蝕作用（ploughing）。刨蝕作用是冰流對基巖進(jìn)行的機(jī)械破壞作用。一、刨蝕作用的方式1挖掘作用（glacial sapping）指冰川運(yùn)動時(shí)冰體將與其凍結(jié)在一起的冰床基巖碎塊拔起并推走的過程。2磨蝕作用（abrasion）指冰川以其自身的壓力，以及凍結(jié)在冰流兩側(cè)和其底部的巖石碎塊刮削、銼磨冰床的過程。第43頁，共68頁。二、刨蝕作用形成的地形1冰蝕谷（glacial valley）：指經(jīng)冰川作用的刨蝕、改造而形成的谷地U形谷。2冰斗（

10、cirque）：指刨蝕作用造成的三面壁陡的半圓形洼地。第44頁，共68頁。U型谷第45頁，共68頁。冰斗遺跡第46頁，共68頁。3刃脊與角峰（ knife-edge and horn ）：指相鄰的冰斗或槽谷的谷壁因刨蝕作用發(fā)生后退所形成的地形。如果形成兩坡陡峻脊部尖薄的山脊時(shí)稱為刃脊或鰭脊（fish-crest）。第47頁，共68頁。南極角峰被三個(gè)以上冰斗包圍的、巖壁陡立的金字塔形山峰，稱為角峰。氣候、巖性和地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)的差別，使各個(gè)地區(qū)的冰蝕地形的發(fā)育各具特點(diǎn)。第48頁，共68頁。珠峰角峰第49頁，共68頁。4、羊背石突起于冰床上的基巖受到刨蝕后，變?yōu)橐幌盗械途彽臋E圓形小丘，其長軸方向與冰川

11、流動方向一致，且迎流坡較平緩，并有許多冰川擦痕和磨光面，背流坡為陡坎。這樣的石頭稱為羊背石。羊背石可以指示冰川的流動方向。第50頁，共68頁。廬山冰川遺跡冰斗、角峰、刃脊、型谷第51頁，共68頁。第三節(jié) 冰川的搬運(yùn)作用冰川是固態(tài)冰川冰的運(yùn)動，所以其搬運(yùn)方式全屬機(jī)械方式，可分為推運(yùn)和載運(yùn)兩種。推運(yùn)是指冰川前端以巨大的推力，將冰床上的巖屑向前推進(jìn)。這種作用只發(fā)生在冰川向前推進(jìn)時(shí)；載運(yùn)是指凍結(jié)在冰塊內(nèi)，或落在冰面上的巖塊，隨冰川的運(yùn)動而被搬運(yùn)。第52頁，共68頁。冰川搬運(yùn)物的類型冰川的搬運(yùn)作用以載運(yùn)方式為主。冰磧（glacial drift）被冰川搬運(yùn)的物質(zhì)和由冰川地質(zhì)作用堆積下來的物質(zhì)統(tǒng)稱為冰磧(

12、q)。據(jù)其在冰體中的部位分類：底磧、側(cè)磧、內(nèi)磧、中磧、表磧。底磧內(nèi)磧中磧表磧側(cè)磧第53頁，共68頁。第四節(jié) 冰川的沉積作用一、冰川的沉積作用冰川流至消融區(qū)，或因雪線上升，冰川退縮，冰川前端冰體融化時(shí)，冰川所挾帶的大量巖石碎屑便堆積下來。冰川消融而沉積下來的巖石碎屑稱冰磧物（moraine deposit）。第54頁，共68頁。冰磧物的特點(diǎn)：1、皆由碎屑物組成；2、大小混雜，缺乏分選性，巨大的石塊和細(xì)微的泥質(zhì)物混合在一起；巨大的巖塊稱為漂礫（drift boulder),其巖性與附近的巖石往往不同。3、碎屑物無定向排列，石塊可以呈直立狀；4、無成層現(xiàn)象；5、絕大部分棱角分明；6、角礫表面可以有冰

13、川擦痕和磨光面；7、可以含有適應(yīng)寒冷氣候的植物孢子化石；第55頁，共68頁。冰川消融后形成的冰洞、冰橋、冰蘑菇第56頁，共68頁。山東發(fā)育的第四紀(jì)大陸冰川遺跡冰臼與冰川漂礫第57頁，共68頁。冰川漂礫第58頁，共68頁。冰川漂礫廬山第59頁，共68頁。二、冰磧地貌1、冰磧丘陵（moraine hill)冰川在退卻過程中，由于冰體融化，原來包含在冰體中的碎屑物質(zhì)都沉積在底磧之上，所形成的波狀起伏的丘陵。2、側(cè)磧堤(lateral moraine dam)山谷冰川兩側(cè)，由側(cè)磧構(gòu)成的順谷地延伸的條狀崗地。第60頁，共68頁。3、終磧堤(terminal moraine dam)在冰川的前端由冰磧物所

14、構(gòu)成的弧形高地。4、鼓丘(drumlin)分布在終磧堤內(nèi)，由冰磧物所組成的橢圓形高地，其長軸與冰流方向一致。第61頁，共68頁。三、冰水的沉積作用冰水沉積（glaciofluvial deposit）是指以冰融水為主要營力經(jīng)過再搬運(yùn)而形成的沉積物。1、冰水扇（outwash fan)終磧前緣呈扇形分布的冰水沉積體。 2、紋泥(varve)冰川前緣洼地由冰水注入湖泊而形成的紋層狀沉積。 3、蛇形丘(esker)在冰體下部的冰融隧道中由冰融水將冰磧物沖刷、搬運(yùn)并再堆積而形成。呈狹長，如蛇形蜿蜒，兩坡對稱且較陡，由礫石和粗砂構(gòu)成。第62頁，共68頁。第五節(jié) 冰川作用及其原因一、冰川作用（glacia

15、tion)在地質(zhì)歷史上，氣候寒冷時(shí)期，冰川大規(guī)模前進(jìn)，冰雪覆蓋的面積迅速擴(kuò)大，稱為冰川作用。冰期(glacial period)冰川作用發(fā)生的時(shí)期， 稱為冰期。間冰期（interval glacial period)氣候溫暖時(shí) 期，冰川面積大大縮小，稱為間冰期。第63頁，共68頁。二、冰川作用對地球的影響1、地殼均衡調(diào)整冰期，地殼下沉，間冰期，地殼回升。2、海平面變化冰期，海平面降低；間冰期，海平面上升。3、水系和水文條件的變化4、生物變遷在冰期，那些不能適應(yīng)寒冷氣候的動物會大量死亡并逐漸絕滅。第64頁，共68頁。披毛犀（生活于北半球寒冷地區(qū)的第四紀(jì)奇蹄目古哺乳動物）猛犸象（生活于北半球寒冷地區(qū)的第四紀(jì)古長鼻目動物）第65頁，共68頁。三、冰川作用的原